[發(fā)明專利]一種環(huán)糊精接枝共聚物型陶瓷減水劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410419165.2
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN104211409A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王斌;謝義鵬;黃月文;李雅杰;鄭周;楊璐霏
• 申請（專利權(quán)）人: 中科院廣州化學(xué)有限公司南雄材料生產(chǎn)基地;中科院廣州化學(xué)有限公司
• 主分類號: C04B35/634
• 分類號: C04B35/634;C04B35/636
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于陶瓷減水劑制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)糊精接枝共聚物型陶瓷減水劑及其制備方法。

背景技術(shù)

陶瓷添加劑是在陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中為滿足工藝要求和性能需要所添加的助劑的通稱。陶瓷添加劑在生產(chǎn)中的用量不大(通常在0.5％～2％)，但作用卻很大。陶瓷添加劑的應(yīng)用和對各種新型添加劑的開發(fā)已成為陶瓷工業(yè)發(fā)展的一個重要部分。按照陶瓷添加劑的功能可將陶瓷添加劑分為減水劑、增塑劑、黏合劑、潤濕劑、除泡劑、防腐劑、抗沉淀劑、礦化劑、其他添加劑。

陶瓷減水劑作為一種應(yīng)用比較廣泛的陶瓷添加劑，主要功能是提高系統(tǒng)的電動電位從而改善漿料的流動性，使其在水分含量減少的情況下，又可以保持適當(dāng)?shù)牧鲃有耘c適當(dāng)?shù)恼扯龋煌瑫r降低了生坯的含水量，降低陶瓷干燥與燒結(jié)的能耗，降低了生產(chǎn)成本。因此，使用優(yōu)良的陶瓷減水劑，能促進陶瓷生產(chǎn)向高效益、高質(zhì)量、低能耗的方向發(fā)展。

根據(jù)陶瓷減水劑的組成的不同，可將現(xiàn)行生產(chǎn)中常用陶瓷減水劑分為無機鹽減水劑、有機小分子減水劑和高分子減水劑。

無機減水劑，一般是含有鈉離子的無機鹽，如硅酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、碳酸鈉等。無機減水劑在水中可以電離，起調(diào)節(jié)電荷的作用。無機陶瓷減水劑存在摻加量大、分散效率低和制得的泥漿穩(wěn)定性差等缺點。目前，國外陶瓷生產(chǎn)發(fā)達(dá)企業(yè)已基本不使用單一組分的無機鹽減水劑。

有機小分子減水劑，主要是低分子有機電解質(zhì)類減水劑和表面活性劑減水劑，如腐植酸鈉、檸檬酸鈉、乙二胺四乙酸鈉(EDTA)。此類減水劑的分散效果比無機減水劑好，但是價格相對較高、穩(wěn)定性不是太好，并且會對環(huán)境造成污染。

高分子減水劑主要為水溶性高分子，包括高分子聚電解質(zhì)和非離子型高分子。高分子陶瓷減水劑由于疏水基、親水基的位置、大小及數(shù)量可調(diào)，分子結(jié)構(gòu)可呈梳狀、多支鏈化等，因此高分子陶瓷減水劑對分散微粒表面覆蓋及包封效果要更好、分散體系更穩(wěn)定、分散體系適應(yīng)性更加廣泛。因此，高分子陶瓷減水劑將成為陶瓷減水劑的發(fā)展趨勢，其合成及應(yīng)用也將逐漸成為本領(lǐng)域研究的熱點。例如Davies等以分子量為3500的聚丙烯酸銨作為氧化鋁的減水劑，適當(dāng)添加量的情況下可以使83wt％的氧化鋁料漿的粘度降至400?mPa·s^-1左右，降粘效果受濃度影響較大。Bouhamed等用RAFT聚合合成AMPS-MPEG共聚物減水劑，并將其與無規(guī)的減水劑進行了對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)嵌段共聚物的吸附還與嵌段的長度有關(guān)，同時加入嵌段共聚物的料漿的Zeta電位值越負(fù)，更容易達(dá)到平衡穩(wěn)定的狀態(tài)；嵌段共聚物體系的分散效率更高，同時受介質(zhì)離子強度的影響也越大。但由于工業(yè)生產(chǎn)成本較高，聚羧酸系高分子陶瓷減水劑主要處于研究階段。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明的首要目的在于提供一種環(huán)糊精接枝共聚物型陶瓷減水劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述環(huán)糊精接枝共聚物型陶瓷減水劑的制備方法。

本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種環(huán)糊精接枝共聚物型陶瓷減水劑，由環(huán)糊精類聚合物、3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽(DMAPS)、鏈轉(zhuǎn)移劑、引發(fā)劑、鏈終止劑以及去離子水組成；所述環(huán)糊精類聚合物為環(huán)糊精(CD)或環(huán)糊精衍生物。

所述的環(huán)糊精包括β-環(huán)糊精或α-環(huán)糊精中的一種以上；所述環(huán)糊精衍生物為羥丙基環(huán)糊精、乙二胺-β-環(huán)糊精或甲基丙烯酸縮水甘油酯-乙二胺改性環(huán)糊精(GMA-EDA-CD)中一種以上。

所述的環(huán)糊精類聚合物與3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽(DMAPS)的質(zhì)量比為(0.2～2.0)：1。

所述的鏈轉(zhuǎn)移劑為無機鹽類；優(yōu)選為次亞磷酸鈉或次亞磷酸鉀中的一種以上。

所述的鏈轉(zhuǎn)移劑的質(zhì)量為環(huán)糊精類聚合物與3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽(DMAPS)總質(zhì)量的2％～5％。

所述的引發(fā)劑為過硫酸鹽，優(yōu)選為過硫酸銨。

所述的引發(fā)劑的質(zhì)量為環(huán)糊精類聚合物與3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽(DMAPS)總質(zhì)量的0.5％～3％。

所述的鏈終止劑為次亞磷酸鈉和次亞磷酸鉀中的一種以上。

所述的鏈終止劑的質(zhì)量為環(huán)糊精類聚合物與3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽(DMAPS)總質(zhì)量的1％～3％。

所述去離子水的質(zhì)量為環(huán)糊精類聚合物與3-(2-甲基丙烯酰氧乙基二甲胺基)丙磺酸鹽(DMAPS)總質(zhì)量的1.3～2.7倍。

所述環(huán)糊精接枝共聚物型陶瓷減水劑的制備方法，包括以下步驟：